Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Условия формирования подземных вод области Баринд (Бангладеш) и перспективы их использования

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Условия формирования подземных вод области Баринд (Бангладеш) и перспективы их использования"

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

РГ Б ОД На правах рукописи

„■.-•' .-г- УДК 551.491.8

Чоубхури Мохаммад С ар «ар Дукахам

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ОБЛАСТИ БАРИНД (БАНГЛАДЕШ) И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Специальность 04. 00.06 Гидрогеология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-мннералогических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Московской государственной геологоразведочной академии имени Серго Орджоникидзе.

Научные руководители: доктор геолого-минералогических наук,

профессор В. М. Швец кандидат геолого-минералогических наук, доцент В. В. Данилов

Официальные оппоненты: доктор геолого-минер алогических наук,

профессор Л. С. Язвин (ГИДЭК) кандидат геолого-мннер алогических наук, В. П. Стреяетов

(Министерво природных ресурсов РФ).

Ведущее предприятие: ВНИИ зарубежгеология.

Защита диссертации состоится 29 декабря 1997 г. в 15 ч. на заседании диссертационного совета К.063.55.04 в Московской государственной геологоразведочной академии по адресу: 117873 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23.

С диссергацей можно ознакомиться в библиотеке академии. Отзывы на автореферат в 2-х экз., заверенные печатью учреждения, просим высылать по указанному адресу на ученого секретаря совета.

Автореферат разослан " " декабря 1997 г.

Ученый секретарь совета,

профессор В. М. Кононов

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: Народная Республика Бангладеш имеет главным образом сельскохозяйственную экономику. Хотя страна располагается в нижней части бассейна одной из самых больших в мире речных систем- рр. Падма (Ганг), Жамуна (Брахмапутра) и Мегна, которые несут огромное количество воды, главным препятствием для развития сельского хозяйства в Бангладеш является ее недостаток в период сухого сезона и избыток- в муссон-ный период. Быстрый рост населения, повышение уровня жизни резко увеличивают потребности страны в ресурсах воды для орошения и хозяйственно-питьевых целей. Дефицит воды имеет очевидную тенденцию роста.

Объектом настоящего исследования является область Баринд, расположенная на северо-западе Народной Республики Бангладеш. В 1986 г. начал разрабатываться Интегрированный Проект Развития области Баринд (В1АОР), который является приоритетным национальным проектом правительства Народной Республики Бангладеш. Это - самая масштабная из когда-либо предпринимавшихся кампаний по превращению бесплодной области в процветающую за счет использования ресурсов подземных вод этого района. Вплоть до 1986 г, несмотря на тропический климат страны, удавалось получать только один урожай, вызревающий в период муссон-ных дождей. В остальное время года она представляла собой почти пустыню. Плодородная и обладающая обширными потенциальными ресурсами область была неспособна обеспечить пищей население, которое постоянно голодало.

В 1990 г. Департаментом Многоцелевого Развития области Баринд (ВМБА), был разработан мастер-план развития области. Цель плана -улучшение социально-экономических условий жизни людей путем многоцелевого развития области, и главным образом, повышение сельскохозяйственного производства на 135-167%. Это создаст возможность восстановления экологического равновесия и обеспечит новые возможности трдо-вой занятости сельского населения. Достижение вышеперечисленных целей

возможно за счет развития современной системы управления водными ресурсами, а также за счет развития современной коммуникационной системы, создания лесных массивов, элеюрификации деревень, создания современного аграрного интенсивного фермерского хозяйства и сельскохозяйственной промышленности. Так как количество влаги, выпадающей в виде дождей, недостаточно, чтобы обеспечить гарантированное орошение в течение года, было принято кардинальное решение об использовании подземных вод.

Был предпринят ряд попыток изучения гидрогеологических условий, оценки потенциальных ресурсов подземных вод, экономической эффективности извлечения подземных вод для Бангладеш и в особенности ее северозападной части. Однако недостаток времени на разработку проекта, недостаток квалифицированных специалистов и, в особенности, гидрогеологов, отсутствие общепринятой методологии решения этих задач не позволили достичь намеренных целей. Особо следует отметить недостаточную изученность района исследований и слабую проработанность имеющихся по ней материалов.

В свете вышесказанного автор выбрал в качестве темы диссертации проблему детального изучения условий формирования подземных вод в области Б ар инд и оценку перспектив их использования. Эти вопросы имеют важное теоретическое и практическое значение в деле достижения задач, поставленных планом разлития области Баринд.

Цель и задоти псагигдозапиж Основной целью является изучение условий формирования подземных вод и обоснование перспектив их использования в народном хозяйстве. Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ и обобщение фактического материала по природным условиям области Баринд с учетом новых данных.

2. Изучение геологических и гидрогеологических условий формирования подземных вод.

</

3. Изучение, анализ и обработка имеющейся гидрогеологической информации о гидродинамических свойствах водоносных толщ.

4. Оценка естественных запасов и динамических ресурсов подземных

вод.

5. Разработка рекомендаций о возможостях дальнейшего использования подземных вод для ирригации и хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Методика исследований включала:

- сбор, анализ и обобщение литературного материала по вопросам формирования подземных вод области Баринд Бангладеш;

- обработку и систематизацию фактического материала по количеству атмосферных осадков, температуре воздуха, относительной влажности, испарению, продолжительности солнечной радиации, скорости ветра, данным опробования скважин, опытных откачек и данным о режиме уровней подземных вод и воды в реках; и

- теоретический анализ полученных данных.

На защиту выносяется следующие положения: I) Закономерности формирования подземных вод области Баринд свидетельствуют о том что её текущие потребности в количестве подземных вод для целей ирригации и хозяйственно-питьевого водоснабжения полностью обеспечиваются их естественными запасами и ресурсами; 2) Увеличение водопотребления, предусмотренное планами развития Бангладеш, потребует дальнейшего углубленного изучения этой проблемы и, возможно применения искуствен-ного восполнения запасов подземных вод области Баринд.

Научная новизна и практическая ценность работы заключается в том, что детальное исследование условий формирования подземных вод и перспектив их использования в области Баринд Народной Республики Бангладеш является первой систематической работой этого направления.

Апробация работы: Результаты работы докладывались автором в 1992 г. на Третьем Геологически Конгрессе в Пакистане. По результатам прове-

денных исследовании опубликованы две статьи в журналах (Journal of Applied Hydrology» и «Journal of Geological Society of India» в 1993 г. и 1994 г. соотвеегоенно. Опубликованы тезисы доклада на Первой Международной Конференции в городе Сан-Антоиио, Техас, США «Water Resources Engineering» в 1995 г., передан для опубликования доклад в материалах этой конференции и находится в печати статья в журнале «Journal of Geological Society of Indis».

Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения и приложения. Она содержит 186 страниц текста, 63 рисунка и 21 таблиц. Список литературы включает 78 наименований.

Настоящая работа выполнена на кафедре гидрогеологии MITA под научным рукоэодстом доктора геолого-минералогических наук проф. Шве-ВЛ1. v. кандидата геолог©-минералогических наук, доц. Данилова В.В., которым автор выражает искреннюю благодарность.

Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность за ценную помощь сотруднику МГТА В.В. Головину.

Автору оказали существенную помощь Департмент Многоцелевого Развития Баринд (BMDA) Бангладеш и Департамент Развития Водных Ресурсов Бангладеш (B\VDB), которым автор выражает искреннюю признательность.

ГЛАВД Р КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Систематическое изучение природных ресурсов Народной Республики Бангладеш было начато сравнительно недавно. В настоящее время имеется всего охоло 40 крупных работ, отражающих результаты этих исследований, не считая работ частного характера. С 1965 г. Департаментом Развития Водных Ресурсов Бангладеш (BWDB) была начата систематическая работа по изучению питания и расхода рек, измерению количества осадков, величины испарения. Были организованы наблюдения за режимом уровней подземных вод.

С

Наиболее полный обзор вопросов по всем аспектам экономики Бангладеш, включая потенциал сельского хозяйства, состояние орошения, ресурсы нефти и газа, был выполнен Международным Банком Реконструк-циии и Развития (IBRD) в 1971-72 гг. Эти исследования показали, что в пределах Северо-Западного Бангладеш, и в особенности в пределах области настоящих исследований, основным фактором сдерживающим развитие ирригации за счет подземных вод, является в первую очередь - слабая изученность природных условий.

В 1977-78 лг. Департамент исследовательских работ Корпорации Сельскохозяйственного Развития Бангладеш (BADC) провел полевые исследования ресурсов поверхностных вод(рек, каналов, озер и .т.д.) с целью использования их для целей орошения.

Начиная с 1985 г.. Организацией Космических Исследований и Дистанционного Зондирования Бангладеш (SPARRSO) были выполнены исследования по проблеме экологического состояния северо-западной части Бангладеш и, в частности, по проблеме засушливости. Особенно отчетливо это явление проявляется в области Баринд.

Геологическое строение Бангладеш и области Баринд рассмотрено в следующих работах: Морган и Мак-Интир (1959), Бахтин (1966), Ахмед и Монвар (1970), Алам (1971), Захер и Ислам (1975), Гуха (1978), Хок (1982), Башар (1984), Джонс П. X. (1985), Хандокир (1987), Комиссия по Атомной Энергии Бангладеш (КАЭБ) (1989), Хан А. А. (1991), Хан и Рахман (1992) и Хан и Агарвал (1993). Результаты изучения подземных вод излагаются в следующих работах: Джонс Дж. Р. (1972), Клински (1979), Питман (1981), Джонс П. X. (1985), а также в программе Объединенных Нации по вопросу Развитии (ПОНР) (1982), в обзоре Государственной службы планирования (ГСП) (1984, 1986, 1987), в отчете Департамента Развития Водных Ресурсов Бангладеш (1985), где рассмотрены, помимо общих гидрогеологических условий, вопросы оценки ресурсов подземных вод и их формирования.

В 1974 г. в северо-западной части страны Диппирманом и Тхилом (1974) была произведена геоэлеирическая съемка, результаты которой были использованы дня разработки планов крупномасштабного ирригационного проекта.

Расчеты восполнения ресурсов подземных вод Бангладеш были выполнены Каримом (1987), который учитывал такие параметры, как инфиль-трационное пихание, литология, уровень подземных вод и гидравлические свойства водоносного горизонта. Отметим, что для центральной части области Баринд полученные результаты существенно отличаются от данных Департмента Развития Водных Ресурсов Бангладеш, полученных в 1992 г.

Под патронажем правительства Бангладеш, Макдональд и Партнирс (1977, 1981) создали математическую модель северо-западной части Бангладеш, реализуемую на ЭВМ. Главным назначением модели являлась оценка ресурсов подземных вод, обоснование выбора числа и дебитов эксплуатационных схважнн для различных схем сельскохозяйственного производства.

Ащадузаманом (1982, 1983, 1985) было показано, что существующие системы водозаборов допускают возможность дальнейшего увеличения водоотбора для выращивания высокоурожайных сельскохозяйственных культур.

Обзор состояния прудов и каналов был выполнен с 1987 по 1994 гг. Организаций Обзоров Бангладеш (1987) и Корпорацей Обзоров (1994). Была рекомендована необходимость наведения порядка в эксплуатации прудов и каналов и их переустройства, что позволит избежать потерь атмосферных осадков, выпадающих во время муссонных дождей.

ИЛ . Физико-географические условия

Область Баринд располагается на северо-западе Народной Республики Бангладеш между 24°26'53" и 25° 12'52" северной широты и 88 °44'и 89°01' 44" восточной долготы. Область исследования имеет площадь

5134км2 и включает три административных района: Разшахи, Чапай-Навабгонз и Наогаон. Административные районы разделяются на 15 подрайонов: Годагари и Танор в Разшахи; Навабгонз, Начол, Гомостапур, Волахат и Шибгонз в Чапай-Навабгонз; и Бадалгачи, Дамоирхат, Манда, Мохадебпур, Ниаматпур, Патнитола, Порша и Сапахар в Наогаон.

Поверхность в пределах области исследовании имеет максимальные абсолютные отметки 45.5м в централной возвышенной части и минимальные - 12м в юго-западной части.

Возвышенная часть - плоскогорье - составляет 56% площади области исследования и представляет собой чередование участков с относительно рассеченным и плоским рельефом. Она расчленена на несколько самостоятельных возвышенностей и имеет незначительный уклон в направлении пойм рек: в западной части к пойме рек Махананда и Пурнаваба и в восточной части к пойме рек Атрай и Чото-жамуна. Величина уклона поверхности изменяется от 0.003 до 0.009 (В'МОВ, 1989).

Климат области Баринд тропический. Его характерной особенностью является наличие трех сезонов: зимнего (ноябрь-февраль) - относительно прохладного и сухого; предмуссонного (март- май) с высокой температурой и периодическими грозовыми дождями и муссонного (июнь-октябрь)-теплого и влажного. Годовое количество осадков изменяется от 1200 до 1700мм и составляет в среднем 1460мм, что значительно меньше, чем среднее значение по всей стране (2550мм). При этом северо-восточная часть области исследования находится в зоне более влажного климата, а юго-западная часть- в умеренно влажной климатической зоне. Более 83% дождей выпадает в сезон муссонов.

Средняя годовая температура воздуха составляет 25.5°С. Зимой температура ночью падает ниже 9°С, а днем поднимается до 30°С. Начиная с февраля, температура начинает подниматься и в апреле-мае достигает максимума - 42°С. Зимой и в начале предмуссонного сезона относительная влажность минимальна и находится в пределах 45-75%. В остальное время

года она находится в пределах от 60% до 100%, максимальная относительная влажность наблюдается с июля по сентябрь.

С ноября по конец карта испарение минимальное (в среднем 30-80мм) и максимально - с апреля по июнь (100-190мм).

Продолжительность солнечной радиации самая высокая зимой и в прсдмуссониый период (7-9 ч/сут.) и достигает минимума в муссонный период, когда ска составляет 2.5-8 ч/сут.

Скорость ветра зимой 5-6.5 хм_/ч. и достигает максимальных значению - приблизительно 10 кмУч. в конце предмуссонного и муссонного периодов. Для зимы характерны периодические сильные грозы, особенно в прсдмуссониый период (карт-май).

11.2. Нгсасяже и сельское хозяйство

По данным переписи Статистического Бюро Бангладеш в 1986 г. население области Бгривд составляло около 2425000 чел. Плотность населения велика и составляет 472 чел. на квадратный километр.

Из общей площади области исследования, равной 5134км2, обрабата-ваемые площади составляют 3950км2 (76%). В 1990 г. площадь орошаемых земель составила 1014км2 (26%). Планом Департмента Многоцелевого Развития области Баринд поставлена задача дополнительно оросить 282км2 (6,0%).

Доминирующей сельскохозяйственной культурой является рис, занимающий почти 85% всей засеваемой площади. Также здесь произрастают пшеница, картофель, масличные культуры и овощи.

ПЛ. Гклтэлогка

Область Бариад находится в пределах бассейна рек Падма (Ганг) и Жамуна (Брахмапутра). Река Падма течет вдоль её южной границы, а река Жамуна - в меридиональном направлении за ее пределами. Главными при-то:сг.:.:и Падмы и Жамуны являются реки Махананда, Пурнаваба, Атрай и Чото-жамуна. В систему бассейна входят также многочисленные мелкие,

/ С

j

часто пересыхающие реки. Все реки текут в меридиональном направлении с севера на юг.

Неравномерное распределение осадков в течение года определяет важную особенность гидрографической системы исследумой области, а именно: нестабильность стока притоков крупных рек Махананда, Пурнава-ба, Атрай и других. Эти реки характеризуются небольшой глубиной, песчаным ложем, сильно меандрируют и часто меняют русло. Имеют место сезонные наводнения, охватывающие приблизительно 40% территории. Территории с минимальными абсолютными отметками в пределах восточной и юго-восточной части, заболочены и часто подвергаются внезапным кратковременным наводнениям за счет поверхностной воды, стекающей с возвышенных участков, а также паводков рек. Мелкие реки в период дождей становятся весьма активными. Продолжительность их стока невелика - сток прекращается практически сразу же после прекращения дождей. Территории с низкими абсолютными отметками в восточной, юго-восточной и северозападной частях в сухой сезон остаются влажными или затопленными и покрыты болотами и озерами, которые служат сельскому населению в качестве постоянного источника воды.

По условиям затопления поверхности земли поводновыми водами территоря делтися на 4 части: 67% - территории находится выше уровня паводка, 8% - затопливается на глубину до 0.9м, 9.6% - на глубину 0.9-1.8м и 5.2% - на глубину более 1.8 м.

Площадь поверхностных водотоков и водоёмов(рек и их притоков, каналов, озер и болот) составляет 183км2, т. е., около 4% общей площади.

Сток рек в сухой сезон формируется главным образом за счет подземных вод.

ЕПДВАШ^ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ III.1. Стратиграфия

Захер и Рахман (1980) разработали схему стратиграфического расчленения в С-В части района исследования (склона Богра) на основании буро-

выл данных. Эха схема используется нами в качестве обобщенного стратиграфического разреза для всей области исследования. Стратиграфическая колонка толщи пород склона Бохра представлена на рис. 1. В геологическом строении района принимают учаспсие морские и континентальные отложения от пермского возраста до голоцена, залегающие на эродированном кристалличссхом основании метаморфических пород архейского возраста (АЯ). По данным буровых работ этот комплекс состоит из гнейса, кристаллических сланцев, гранодиоритов и кварцевых диоритов.

Утлесодержащкс породы пермского возраста залегают несогласно на кристаллическом основании и подразделяются на отложения Кучма (Р1) мощиостю 456м и Пахарпур (Рг) мощностю 414м. Отложения от средне-мелового до верхне-1орсзсого возраста представлены базальтовыми траппами Ражмахал (Да-Кл) мощностю 300м и залегают несогласно на отложениях Пахарпур. Отложения верхнею мела Шибгонз (Кг) мощностю 129м залегают несогласно на траппах Ражмахал. Они отлагались в условиях мелководного бассейна и имеют спорадическое распросранение.

Согласно данным Зохера и Рахмана (1980) в палеоцене и эоцене произошла морская трансгрессия, когда отлагались песчаники Тура (Р1) мощностю ¡20м, известняки Силхит (Рг) мощностю 193м и песчаники Копили (Рг) мощностю 42м. Отлохсения пород Богра (Рэ) мощноспо 160м олигоце-нового возраста состоят из алевролитов, сланцев и песчаников и залегают несогласно на песчанике Копили. Отложения Замалгонз (N1) мощноспо 405м раннего миоцена состоят из песчаника, алевролита и углистого сланца и залегают несогласно на отложениях Богра, отлагавшихся в условиях мелководья.

Отложения Дули Типа (И 1-Ыг) мощностю 71м залегают несогласно на отложениях Замалгонз. Они состоят из чередования слоев гальки, грубо- и мелкозернистого песчаника и серого сланца и сформировались в континентальных условиях.

Отложения плейстоцена обнажены в области Баринд, представлены глиной Мадупур (Qi-з) мощностю 10-20м и залегают несогласно на отложениях Дупи Тила. Эти глины - пластичные серовато-коричневые, желтовато-коричневые и коричневые, с глубиной они становятся песчаными и грубозернистыми. Глины имеют, вероятно, дельтовое происхождение. Эти отложения перекрыты голоценовыми отложениями (Q-i), и состоят из глины, алеврита, песка и рыхлого гравия. Граница между отложениями голоцена и плейстоцена трудно различима из-за близости их литологоческого состава.

III.2. Тектоника

Область Баринд занимает северо-западную часть Бенгальского бассейна и простирается с северо-запада на юго-восток. Она представляет собой наклоненный на юго-запад тектонический блок, ограниченный разломами. На западе он ограничен разломом меридионального направления Малда-Кишангонз. Юго-западное крыло разлома Коротоуа приподнято и по мере приближения к подножию Гималаев расширяется. Разлом широтного направления, возможно, ограничивает северную часть области Баринд. Согласно данным Нанди (1980) южная граница области Баринд выражена линеаментом, совпадающим с руслом реки Падма.

Согласно данным Керри и Моори (1974) разлом Малда-Кишангонз возник в связи с началом разлома восточной Гондваны в ранне-меловой период. Разломы Коротоуа-Банар и Падма наиболее крупные из множества линеаментов СЗ-ЮВ направления полуострова Индостан, существующих по крайней мере с дотретичного времени (Dhoundial et.al., 1977).

По данным Керри и Моори (1974) дельтовая равнина Ганга занимает юг области Баринд и характеризуется весьма значительной мощностью кайнозойских отложен».гл. Эта территория постоянно опускается вследствие тектонических движений и уплотнения осадков.

Согласно данным Кондокир (1987) область Баринд представляет собой горст, граница которого совпадает с контурами ослабленных зон земной коры. Шарнир Силхета и равнина дельты Ганга образовались, возможно,

вследствие восстановления изостатичесхого равновесия. На иди (1980) обнаружил, что СЗ-ЮВ линеаменты, параллельные рекам Падма, Коротоуа и Жамуна, восглохсго, активны и недавно испытали подвижки. Активизация этих линеаментоз может объясняться напряжениями, действующими в направлении, перпендикулярном к северо-восточному надвигу Индийского континентального блока, погружающегося под Евразийскую платформу.

Несколько иной принцип тектонического районирования исследуемой территории предлагает Бахтин (1966). Он выделяет следующие тектонические эле.усня»!: Индийскую платформу, Бенгальский передовой прогиб, Мегаантикликорий Арахан-Йома и Гималайский передовой прогиб.

Хан и Рахман (1992) и Хан и Агарвал (1993) предложили новую схему тезсгокичссхого расчленения Индийской платформы и Бенгальского бассейна. Согласно кх концепции, область исследования находится главным образом на площади внутрихратонного поднятия и частично в пределах собственно платформы.

По данным Сопт и др. (1986) область Баринд характеризуется очевидным отсутствием складчатой структуры, но наблюдаются широкие грабены, которые сформированы преимущественно вертикальными тектоническими движениями, связанными с многочисленными глубокими разломами.

Архейсзске породы основания разбиты сетью трещин меридионального, широтного, СВ и СЗ направлений. Очертания области Баринд четко определяются разломами. Реки текут по линиям разломов и разделяют отложения плейстоцена на несколько самостоятельных возвышенностей. Разломы еще активны в настоящее время и определяют места формирования голоце-новых отложений.

По данкьгг Хантинг (1931), Хан Ф. X. (1991) и Хан и Рахман (1992) в пределах области исследований вьщелякхгся разломы, пронумерованное как Ва, Вв, В«, В«, В«!, В«, BD, В«, В«, В33, Br, Fs и Fb. Они разбивают гидрогеологический разрез на ряд блоков, частично опущенных, по которым

/У

текут реки. Следует ожидать, что система разломов определяет гидрогеологическое строение и характер движения подземных вод.

ГЛАВА IV: ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Гидрогеологические условия области Баринд изучены в основном на основе данных бурения. По состоянию на 1994 г. всего было пробурено 4056 скважин средней глубиной 70м. Бурение осуществлялось Департаментом Многоцелевого Развития Баринд (ВМОА) и Департаментом Развития Водных Ресурсов Бангладеш (BWDB). Плотность опробования исследуемой территории низкая и составляет от 14 до 37км2 на одну скважину. Хотя надежность некоторых каротажных диаграмм вызывает сомнение, в целом они позволяют адекватно описать гидрогеологические условия области и произвести ее районирование по особенностям гидрогеологических условий.

На основе анализа литологического состава, текстуры и гидрогеологических свойств горных пород, вскрытых буровыми скважинами автором установлено, что сверху вниз залегают: а) Горизонт алеврита стых и песчаных глин голоценового и плейстоценового возраста мощностью от 4 до 32м серовато-коричневого и желтовато-коричневого цвета; горизонт имеет слоистое строение и часто включает тонкие линзы песка; б) Горизонт песчаников Дупи Тила, возраст которых определяется как поздне-миоценовый-средне-плиоценовый; мощность горизонта изменяется от 10 до 60м; песчи-ники имеют прослои песчанистых и алевритистых сланцев и гравия; в) Горизонт песчанистых и алевритистых сланцев раннего миоцена мощностью от 10 до 80м с прослоями песков мелко- и среднезернистых.

Два верхних гори.юнта образуют единый водоносный безнапорный комплекс, нижняя часть которого представляет собой основной водоносной горизонт. Верхняя часть имеет весьма слабую водообильность и низкие фильтрационные и емкостные свойства. Характерно, что колебания уровней

\

грунтовых вод этого комплекса происходя в пределахт именно этой верхней части комплекса.

Нижний горизонт, сложенный преимущественно песчанистыми и алевритистыми сланцами, является региональным водоупором.

Для того, чтобы охарактеризовать особенности гидрогеологических условий области исследования, были построены гидрогеологические разрезы и блок-диаграмма. Кроме того, были изучены: характер изменчивости водовмещающих и водоупорных пород по простиранию, глубине и их взаимоотношение с тектоническими нарушениями. Цитологический состав отложений, слагающих верхнюю часть разреза, который определяет основные черты и особенности гидрогеологических условий, является весьма неоднородным. Учитывая это, построение литолого-гидрогеологи ческих разрезов было выполнено нами путем сатистической обработки литологи-ческих разностей образцов пород, отобранных из буровых скважин.

Гидрогеологические разрезы и блок-диаграмма показывают, что в центральной части области исследования и северной части долины реки Махананда верхний глинисты горизонт имеет более высокую мощность, чем в северной части и в южной части долин рек Махананда и Лтрай. Мощность основного водоносного горизонта более высокая в долинах рек Атрай и Махананда, чем в центральной части. В северной и восточной частях области исследования и в долине реки Атрай существует много водоносных слоев с прослоями песчанистых и алевритистых сланцев. Нижний горизонт песчанистых и алевритистых сланцев формирует слабопроницаемый водоупор основного водоносного горизонта. В ценгральной части мощность этого горизонта больше, чем в долинах рек Атрай и Махананда. В долине реки Атрай в эту толщу включаются слои и линзы песков.

Анализ данных режимных наблюдений в области исследования показывает, что максимальная глубина уровней грунтовых вод от поверхности земли достигает !9м, а минимальная - 1.6м. Минимальная глубина находится в пределах верхнего глинистого горизонта, а максимальная приближается

к подошве этого горизонта, а местами она находится ниже его подошвы, т.е. в пределах основого водоносного горизонта.

С помощью статистическою анализа автором были изучены геологические разрезы скважин из трех различных зон области исследования: западной, восточной и долины р. Атрай. Средняя вероятностная мощность панной лнтологической разности в процентах была рассчитана для интервалов длиной Юм вплоть до глубины !00м. Определение значения средней мощности слабопроницаемых и водоносных пород трех зон было произведено путем суперпозиции (наложения) графиков распределения литологиче-:кого состава пород для каждой из рассмотренных зон. Средняя глубина до фовли основного водоносного горизонта изменяется в следующихпреде-тах: в западной части 22м (при средней мощности 18м), в долине р. Атрай 12м (мощность 56м) и в восточней части 13м (мощность 48м).

ДОНОСНОГО ГОРИЗОНТА Изучение гидродинамических характеристик основного водоносного оризонта имеет большое значение для выяснения перспектив нспользова-1ия подземных вод, а именно для оценки их естественных запасов и ресурсов. Эти характеристики изучены сами следующими принципиально отнятыми методами: а) гидродинамическими методами, основанными на штерпретации данных опытных откачек; б) путем количественного анализа [анных о лнтологнческом составе пород, полученных при бурении скважин. >гот метод даёт возможность пространственной оценки изменения гндроди-1амических параметров.

V. 1. Данные, полученные методом опытных откачек В области Баринд было проведено 25 опытных откачек из основного одоносного горизонта с постоянным дебитом.

Для определения фнльтрационних параметров основного водоносного оризонта автором были использованы математические и графические

методы Джейкоба (1950) и Хантуша (1956). Определялись водопроводи-мость (Т) и упругая водоотдача (М). Обработка данных проводилась как вручную, так и путём моделирования на ЭВМ по программе TEIS (Through Eager Illustrative Selection, версия 4.1,1990).

ВодопроводимостьГГ): Значения водопроводимости по результатам расчетов с использованием графических методов Джейкоба и Хантуша изменяются от 229 до 3329 м2/сут. Значения, полученные на ЭВМ методом временного прослеживания (D-lgt), методом точки перегиба (D-lgt) и методом комбинированного прослеживания (D-lgt/r2) изменяются от 452 до 3825 м2/сут. Результаты расчетов с использованием графических методов Джейкоба и Хашуша близки к результатам, полученным на ЭВМ.

Водооп!ача(М): Величины водоотдачи, полученные с использованием графических методов Джейкоба и Хашуша изменяются от 0,00004 до 0,138. Значения, полученные на ЭВМ методом временного прслеживания (D-lgt), методом точки перегиба (D-lgt) и методом комбинированного прослеживания (D-lgt/r2), изменяются от 0,00008 до 03160.

По усредненным данным построена карта изолиний значений водопроводимости. Схема изменения водопроводимости (Т) в области Баринд показывает тенденцию её уменьшения от восточной и западной частей области к центральной части. На основе полученных значений водопроводимости построенная карта позволяет разделить области исследования на три зоны: с низкой степенью водопроводимости (<500м2/сут); средней (500-1000м2 /сут) и высокой (> 1000м2/сут). Градации для выделения зон взяты нами по Пит-ману (1981).

V.2. Данные, полученные путем количественного анализа данных о ли-тологическом состава пород

Водопроводимость(Т): Для того, чтобы получить значения водопроводимости (Т) основного водоносного горизонта были использованы геологические разрезы 11 скважин. Значения коэффицента фильтрации литоло-гических разностей взяты нами по данным лабораторных определений

Питмана (1981). Полученные данные показали, что величины водопрово-димости (Т) более высокие в от юго-восточной и северо-западной частей области исследования чем в центральной, западной и восточной её частях. Максималные значения Т в юго-восточной и северо-западной частях составляют 1736 и 1515 м2 /сут. соответственно, а в западной и восточной частях 290 и 558 м2/суг. соответственно.

Водоотдача(М): Значения водоотдачи (М) пород рассчитаны автором на основе изучения литологии 150 буровых скважин. Учитывая, что лито-логический разрез весьма неоднороден, водоотдача (М) определяется по ее средневзвешенному по мощности пород значению.

Отметим, что этот метод был рекомендован Организацей Объдиненых Наций по вопросам просвещения, науки и культуры (1967). Величины водоотдачи литологических разностей взяты нами по данным лабораторных определений Джонсона (1967). Рассчитанные значения водоотдачи в области исследования изменяются от 9,8% до 24,4% со средним диапазоном от 12,8% до 20,8 %. По полученым данным построена карта изолиний водоотдачи. Анализ этой карты показывает тенденцию уменьшения величины водоотдачи от восточной и западной частей к центральной её части.

Характер изменения фильтрационных параметров в целом согласуется с генетическими типами и залеганием пород, изменение геологической структуры.

Расчетные значения Т и М, полученные с помощью графического и компьютерного методов, не вполне согласуются со значениями Т и М, полученными при анализе литологии. Параметры Т, полученные с помощью второго метода, почти всегда были больше, чем параметры, полученные с помощью первого метода.

Автор хотел бы отметить, что опыт эксплуатации подземных вод Департаментом Многоцелевого Развития Баринд (BMDA) открывает интересное явление, специфическое для этой области, а именно - увеличение дебита воды в ходе эксплуатации скважин. Возможно, это явление связано с

увеличением значения водопроводимосги основного водоносного горизонта за счет выноса глинистых части. Было отмечено, что в воде всех скважин в течение первых 10 минут откачки содержал алевритистый материал. Это явление наблюдается даже в тех скважинах, которые эксплуатируются в течение нескольких лет.

Поскольку данные опытной откачки дают значения только упругой водоотдачи основного водоносного горизонта, его гравитационная водоотдача оценивалась нами путём анализа лигологического состава слагающих его пород.

ГЛАВА VI: ДИНАМИКА И РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Наблюдения за глубиной уровней грунтовых вод области Баринд осуществляются по 35 наблюдаемым скважинам Департаментом Развития Водных Ресурсов Бангладеш (BWDB). Анализ данных режимных наблюдений показывает, что максимальная и минимальная глубина уровней грунтовых вод от поверхности земли наблюдается в апреле-июне и в сентябре-ноябре соответственно. При этом максимальная глубина достшвет 19м, а минимальная - 1.6м.

С целью анализа гидродинамики и особенностей режима подземных вод автором были построены карты гидроизогипс по состоянию на сухой и дождливый сезоны, то есть на май-июнь и сентябрь-октябрь соответственно. Построенные карты показывают, что различия в условиях движения подземных вод в зависимости от сезона несущественны. Для большей части области исследования схематическая карта гидроизогипс для дождливого сезона фактически подобна схематической карте гидроизгипс для сухого сезона при различных величинах отметок и только в центральной части схематическая карта сезона дождей отличается наличием трех изолированных куполов.

Сравнение карт гидроизогипс и топографических карт показывает, что направление движения подземных вод в целом совпадает с уклоном

земной поверхности. Потоки подземных вод направлены к долинам рек Падмы, Махананда, Пурнаваба, Лтрай, Чото-Жамуна и других маленьких рек. Из анализа карт гидроизогипс для обоих сезонов (сухого и дождливого) следует, что в центральной части области существует водораздел, про-стираеющйся в меридиональном направлении.

Автором построена карта амплитуд колебаний зеркала грунтовых вод как в сухой сезон, так и в сезон дождей. В центральной части амплитуда изменяется от <4 до >8м. Амплитуда колебания зеркала грунтовых вод более низкая (<4) в западной и восточной частях. Расчёты показывают, что среднегодовая амплитуда колебаний уровнен подаемных вод составляет 5м.

Важно отметить, что колебания уровня подземных вод происходят в пределах верхней слабопроницаемой части водоносного комплекса, водоотдача которой не определялась.

ГЛАВА VII: ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД Для изучения степени и характера связи поверхностных и подаемных

вод автором было использовано три подхода: а) анализ средне-многолетних амплитуд колебания уровней подземных и речных вод; б) метод корелляции данных режимных наблюдении за колебаниями уровней подземных и речных воде количеством атмосферных осадков; и в) анализ данных о расходе рек на входных и выходных гидрометрических створах.

Для характеристики характера взаимодействия речных и подземных вод нами были построени профили, ориентированные нормально к руслам рек Падма, Махананда, Шиб, Пирнаваба, Атрай и др. показывающие положение максимальных, минимальных и среднемноголетние уровней подземных вод. Характер профилей свидетельствует о том, что разгрузка подземных вод осущестаяется в реки. Питание подземных вод речными является весьма непродолжительным и происходит исключительно в прибрежной зоне.

Связь между уровнями подземных и речных вод и атмосферными осадками была изучена нами посредством построения многолетнего (19661993 гт.) гидрографа уровней подземных вод, гидрографа уровня воды в реках а также гистограмм количества атмосферных осадков по данным пяти станций. Гидрографы уровней подземных вод наблюдательных скважин, удаленных от берега реки, также учитываются нами, чтобы определить степень взаимосвязи речного стока с подземными водами.

Многолетние данные о количестве атмосферных осадков показывают, что минимум осадков приходится обычно на март, а максимум с июня по август.

Анализ гидрографов рек показывает, что в конце апреля уровни воды в реках обычно достигают минимума, после чего они начинают повышаться и достигают своего пика в августе и сентябре. В октябре и ноябре уровни рек начинают понижаться.

Многолетние гидрографы подземных вод показывают, что зеркало подземных вод имеет минимальную амплитуду в мае-июне. Начало дождей в поздний предмуссон (в начале июня) вызывает небольшое повышение уровня воды, а с увеличением количества осадков скорость повышения уровня воды увеличивается и становится постоянной, что почти без изменения повторяется год за годом. Период подъема уровня достигается в сентябре-октябре, снижение уровния обычно начинается в ноябре.

Связь между уровнями подземных вод и характером атмосферных осадков показывает, что повышение зеркала подземньи вод не совпадает с интенсивностью осадков и не начинает прекращаться с прекращением атмосферных осадков. Уровень воды в наблюдательной скважине не реагирует быстро на количество атмосферных осадков в апреле-мае из-за дефицита влажности почвы, испарения воды и из-за других естественных потерь подземной влаги. Реакция уровня на осадки, выпавщие в период муссона проявляется с некоторым отставанием.

Гидрографы различных наблюдаетельных скважин, удаленных от берега реки, не показывают влияния рек на основной водоносной горизонт, особенно зимой и в предмуссонный период.

Изучение сезонного расхода рек Махананда и Атрай за период с 198! по 1993гг. показывает, что эти реки получают в течение года питание за счет поверхностного стока и частично за счет подземных вод основного водоносного горизонта. Исключение составляет предмуссонный период некоторых лет, когда подземные воды питаются за счет рек, особенно в долине реки Атрай.

Во взаимодействии поверхностных и подземных вод присутствуют следующие моменты: а) форма гидрографа уровней подземных вод не связана с формой гидрографа уровня воды пивных рек, таких как Махананда, Пурнаваба и Атрай, которые являются преимущественно эфлюентными реками; б) фазы колебания зеркала уровней грунтовых вод прекрасно кор-релируются с атмосферными осадками и изменениями уровня воды в реке; в) восполнение ресурсов подземных вод происходит главным образом благодаря инфильтрации атмосферных осадков через зону аэрации, особенно, в период муссона и продолжается после муссона в следующие сезоны.

ЕПАВАЛЦОЦЕНКЛ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЗАПАСОВ И ДИНАМИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

VIII. 1. Оцент?1, еегесгааетых запасов подземных вод

Данные многолетних режимных наблюдений, описанные в главе VI показывают, что зеркало подземных вод в процессе изменения их уровней остаётся в пределах верхней слабопроницаемой толщи. Поскольку эта толща сложена преимущественно глинисто-песчаными отложениями с низкими значениями водоотдачи, естественные запасы подземных вод комплекса сосоедоточень! з его нижней части, т. е. в основном водоносном горизонте.

Для расчета значений естественных запасов подземных вод нами были использованы данные мощности основного водоносного горизонта. Расчет производился по формуле: V, = £ Мь VI

ще М - значения водоотдачи и V - объем основного водоносного горизонта.

Результаты расчета естественных запасов подземных вод в каждом подрайоне области исследования приводятся в таблице I.

Таблица 1

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ЗАПАСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД(БЗПВ) ОБЛАСТИ БАРИНД

Район Подрайон Площадь «2 Основной водоносный горнзонт М Объем ЕЗПВ, млн. н5

Средняя мощность, II Объем, У мля. и3

Разшаха Годагаря 448.07 20.0 8961 0.12 1075

Тонор 29526 32.5 9596 0.19 1823

Чалай-Навабгонэ Навабгонэ 481.74 27.5 13248 0.19 2517

Шибгоиэ 525.77 40.0 21031 0.17 3575

Гоностапур 318.57 22.5 7168 0.15 1075

Начол 279.72 17.5 4895 0.12 587

Волахат 129.50 30.0 3885 0.17 660

Наогаон Мохадивпур 393.68 37.5 1476 0.19 280

Патннтопа 383.32 37.5 14374 0.19 2731

Дамонрхат 297.85 35.0 10424 0.20 2084

Бадалгачи 214.97 40.0 8598 0.20 1719

Сапахар 246.05 40.0 9842 0.15 1476

Порша 259.00 32.5 8417 0.18 1515

Мавда 411.81 40.0 16472 0.18 2964

Ниаматпур 448.07 32.5 14562 0.19 2766

Сумма 26847

Значения объемов минимальных естественных запасов подземных вод разных подрайонов изменяются от 280 до 3575 млн. м\ суммарный объем составляет 26847 млн. м3 или 26.8 км3.

У111.2. Оценка дкпаммчесяих ресурсов подземных вод

Динамические ресурсы подземных вод области Баринд были рассчитаны нами по уравнению Дарси по методике, изложенной в работе Б. В. Боревского и др., (1989). Общий расход потока определяется как сумма: <?=ЕТ|5|!1

где Т - средния водопроводимостъ в пределах рассматриваемой полосы стока подземных вод в м2/сут., В - ширина потока в пределах рассматриваемой полосы в км и I - градиент в м/км.

В соответствии с особенностями гидродинамики исследуемой области (см. главу VI) территория была разделена нами на 3 участка. Значения водопроводимостей (Т) для этих участков взяты по результатам опытных работ. Градиенты I и ширина потока В в мае-июне (в сухом сезоне) и в сентябре-октябре (в сезон дождей) были определены по картам гидроизо-гипс.

Вычисленные значения динамических ресурсов подземных вод в сухой сезон и в сезон дождей для каждого участка области исследования приводятся в таблице 2.

Таблица 2

ЗНАЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОДСДРПВ)

(МАЙ-ИЮНЬ)

Учасгхв Среднее значение Т геУсут. В. хм I. ы/км ДРПВ. м3/сут.

I 1900 112.5 16/30 114000

II 1050 62.5 12/6.5 121153

III 2300 41.5 | 4/13 29369

Сумма I ] | 264522

(СЕНТЯБРЬ-ОКТЯБРЬ)

Участки Среднее значение Т В, 1, ДРПВ.

м2/сут. км ы/км ыэ/сут.

I 1900 103.5 22/25 157320

II 1050 69 16/7 165600

III 2300 44.5 2/23.5 11247

Сумма 334167

Суммарное значение динамических ресурсов подземных вод в сухой сезон составляет 264522 м3/сут. и в сезон дождей 334167 м3/сут. Среднее значение ДРПВ составляет около 300 тыс. м3/сут. или 110 млн. м3/год.

ШДВД^Х-СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Подземные воды в области Баринд используются для ирригации и хозяйственно-питьевых целей. Для сельскохозяйственных целей в зависимости от глубины и мощности основного водоносного горизонта используется два типа скважин машинного бурения: мелкие (МСМБ) и глубокие (ГСМБ). Средняя глубина МСМБ составляет 30м, а ГСМБ-50м. Кроме этого, имеется большое количество скважин ручного бурения (СРБ).

Количество мелких и глубоких скважин в области исследования за период с 1984 по 1994 гг. по данным Департамента Многоцелевого Развития Баринд выросло: ГСМБ с 317 до 4056 и МСМБ с 8525 до 15647. Если в 1984-85 гг. годовой отбор составляил 327 млн. м3, то в 1993-94 гг. он увеличился до 1000 млн. м3.

По данным Департамента Развития Водных Ресурсов Бангладеш (ВШ)В,1992), отбор подземных вод в области исследования из скважин ручного бурения, которые используются для водоснабжения деревень, городов и предприятий, составляет около 5% сумарного отбора подземных вод из скважин машинного бурения.

Важную роль в изучении перспектив использования подземных вод имеет определение сроков и продолжительности периода орошения, которые в значительной мере определяют оросительную норму. Для того, чтобы определить срок и продолжительность оросительного периода, нами были рассчитаны значения потенциального суммарного испарения (ПСИ) и эвапотранспирации (ЭТ).

Для расчета среднемесячных значений потенциального суммарного испарения (ПСИ) области Баринд нами был использован метод Пинмана (1948), модифицированный Дуринбощом и Пруетом (1977). Расчетное уравнение выражается как:

ПСИ= c{W.Rn+(l-W).f(U). (ea-ed)], где (ea-ed) - дефицит упругости пара, f(U) - функция ветра, Rn - суммарная эффективная радиация в мм/сут., W - коэффициент зависимости от температуры воздуха и абсолютной отметки поверхности земли, с - корректировочный коэффициент компенсирования эффекта дневных и ночных погодных условий. По данным Карима и Аханда (1980) этот коэффициент расценивается как незначительный для Бангладеш.

Рассчитанные автором среднемесячные значения потенциального суммарного испарения изменяются от 77 до 197мм. Максимальные значения наблюдаются в предмуссонный сезон (т.е. с марта по май), а минимальные-зимой (т.е. с ноября по февраль). Связь между среднемесячными величинами потенциального суммарного испарения с количеством атмосферных осадков в области исследования показывает, что зимой и в предмуссонный сезон значения ПСИ превышают количество атмосферных осадков, а в сезон муссона (т.е. с июня по октябрь), количество атмосферных осадков превышает значения ПСИ.

Среднемесячные значения эвапотранспирации (ЭТ) для основных культур: риса, пшеницы, картофеля и масличных культур в области Баринд были рассчитаны нами с использованием уравнения: ЭТ=Кс.ПСИ,

где ЭТ - эвапотранспирация в мм, Кс - коэффициент водопотребления и ПСИ - потенциальное суммарное испарение в мм.

Значения коэффициента водопотребления (Кс) взяты нами по данным Международного Банка Реконструкции и Развития (1972), а также по данным Дуринбоща и Пруета (1977). Рассчитанные автором среднемесячные значения ЭТ для таких культур как рис, пшеница, картофель и масличных культур и суммарное значение в период вегетации риса сортов Аман, Аус и Боро составляет 518,666 и 482мм соответственно, а для пшеницы, картофеля и масличных культур- 217,284 и 332мм соответственно.

Связь между среднемесячными величинами атмосферных осадков и эвапотранспирации для основных культур дает основание заключить, что орошение за счет подземных вод должно начинаться с первой недели ноября и продолжаться до последней недели мая.

Для расчета оросительной нормы (ОН) в пределах площади орошаемых земель в 1995-96 гг. в области Баринд нами был использован метод Макдоналда и Партнирса (1977). Расчетное уравнение выражается как:

Et I Kci. Ai / T]w i=l

ОН=-,

о

S Ai i—1

где Et - испарение воды в мм, Кс - коэффициент водопотребления, А -площадь орошаемых земель в км2, Т]». коэффициент использования буровых скважин для целей орошения и по данным Макдональда и Партнирса (1977) значение этого коэффициента в области Баринд составляет 0.63.

По данным Департамента Многоцелевого Развития Баринд (1992), площадь орошаемых земель за счет подземных вод по состоянию на 1995-96 гт. составляла 1643 км2. Размеры орошаемой площади, занятой основными культурами, получены нами по данным обзора, выполненного корпорацией The Survey Ltd. (1994).

" Y

Рассчитанные автором среднемесячные значения оросительной нормы изменяются от 49 до 238мм. Общий объем воды для орощения в общи сезон ирригации в соответствии с оросительными нормами равен 1113 млн. м3, который в 10 раз превышает динамические ресурсы подземных вод.

В таблице 3 представлены данные водоотбора и величин естественных запасов и динамических ресурсов подземных вод для отдельних районов области исследования. Из данных таблицы 3 следует, что по состоянию на 1993-94 гг. годовой отбор подземных вод для ирригации и хозяйственно-питьвых целей в 9.5 раз превышает динамические ресурсы поземных вод. Это даёт основание заключить, что в области исследования отбор подземных вод в основном обеспечивается их естественными запасами.

Таблица 3 показывает, что суммарный водоотбор в настоящее время составляет несколько более I млрд. м3 в год.

Проведём расчёт баланса расходования естественных запасов и их восполнения естественными ресурсами, которые ообеспечиваются инфильтраций атмосферных осадков.

Количество атмосферных осадков в области Баринд составляет в среднем.

На = 1460мм. в год

Учитывая, что площадь рассматриваемой области составляет 5134 км2, объём слоя осадков составляет V. = 7500000000 м3

Годовой отбор воды в пределах исследуемой области равный 1050 млн. м3 от объема слоя осадков составляет 14%.

Принимая, что инфильтрация составляет 80-190мм в год (UNDP, 1982), т. е. 5-13% от величины атмосферных осадков, видим, что она хотя и не полностью компенсирует существующий водоотбор. Это потверждается тем, что сниженные к концу сухого сезона уровни подземных вод (от 2 до 9м) полностью восстанавливаются к концу периода дождей. Из этого следу-

ет, что высота слоя подземных вод, эквивалентная её отбору из скважин, составляет примерно 5м.

Таблица 3

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ЗАПАСЫ (ЕЗПВ) И ДИНАМИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД(ДРПВ) И ИХ ОТБОР

Район Подрайон Площадь, хм2 Объем ЕЗПВ, млн.м3 ДРПВ,. млн. м5/год. Отбор подземных вод в 1993-94гг. млн. и3/год

Разшахи Годагари 448.07 1075 39

Танор 29526 1823 64

Навабгонз 481.74 2517 42

Чапай- Шябгонз 525.77 3575 78

Навабгонз Гомостапур 318.57 1075 62

Начол 279.72 587 27

Волахат 129.50 660 28

Мохадивпур 393.68 280 143

Патнитола 383.32 2731 114

Дамоирхат 297.85 2084 109

Наогаон Бадалгачи 214.97 1719 104

Сапахар 246.05 1476 19

Порта 259.00 1515 20

Манда 411.81 2964 119

Ниаматпур 448.07 2766 82

Сумма 26847 110 1050

Это даёт основание рассчитать водоотдачу верхнего слабопроницаемого горизонта водоносного комплекса. Определим высоту слоя расходуемой вода(Ьот):

Ь„ = У/Э

где Ьот- высота слоя расходуемой воды, V- годовой отбор подземных вод для ирригации и хозяйственно-питьевых целей по состоянию на 1993-94 гг., составляющий 1050млн. м\ 8- площадь области исследования, равная 5134 км*.

Отсюда следует, что высота слоя воды за счет отбора подземных вод составляет 0.204м.

Значения водоотдачи: М = Ь„/Ьа

где Ьл . амплитуда колебания зеркала подземных вод, равное воред-нем 5м.

М = 0.204/5 = 0.04

Эта величина представляется вполне вероятной для толщи пород, предстовленной пере сливанием песков и глин. Учитывая приблизительный характер этих расчетов, следует отметить, что основательное изучение ин-фильтрационного питания является важным условним в решении вопроса о перспективах использования подземных вод.

Следовательно, можно заключить, что в области Баринд дальнейшее увеличение отбора подземны вод связано с понижениями их уровней и с расходованием естественных запасов. Восполнение этих запасов, помимо инфильтрационного питания, возможно за счет искусственного восполнения (ИВЗПВ).

Важной предпосылкой для этого является избыток дождевой воды в муссоный сезон.

Мероприятия по ИВЗПВ автором предлагаются рассматривать как составную часть комплексного использования водных ресурсов. Упрощенная технологическая схема представляется следующей:

1. Выбор участков сооружение водоприемников-отстойников для сбора и предварительной очистки атмосферных осадкови поверхностого стоке в дождевой сезон;

2. Очистка вод отечестст венными станциями интегральной очистки, предложенными Агиншис ге Л' Иас(Авепсез <1с 1* Еаи, 1994);

3. Подача воды в скважины, пробуренные до основного водоносного горизонта.

30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами диссертационной работы являются следующие:

1. На основе анализа характеристик гидрологических условий выявлено, что относительно небольщое количество атмосферных осадков и неравномерное их распределение в течение года, определяет важную особенность гидрографической системы исследумой области. Стоки всех рек указывают на неустойчивость их режима, который зависит, главным образом, от изменения годового количества осадков. Сток рек в сухой сезон, частично формируется счет подземных вод.

2. На основе анализа литологического состава, текстуры и водно-физических свойств горных пород, вскрытых буровыми скважинами, произведено расчленение гидро-геологического разреза на три горизонта (сверху вниз): а) алевритистых и песчаных глин голоценового и плейстоценового возраста мощностью от 4 до 32м; б) песчаников Дупи Тила поздне-миоценового- средне-плиоценового возраста мощностью от 10 до 60м; и в) песчанистых и алевритистых сланцев раннего миоцена мощностью от 10 до 80м. Два верхних горизонта образуют единый водоносный безнапорный комплекс, нижняя часть которого представляет собой основной водоносный горизонт. Верхняя часть имеет весьма слабую водообильность и низкие фильтрационные и емкостные свойства. Характерно, что колебания уровней грунтовых вод этого комплекса происходят в пределах именно этой верхней части комплекса. Нижний горизонт является региональным водоупор.

3. Установлены характеристики гидродинамических параметров основного водоносного горизонта, полученные двумя методами: а) гидродинамическим методом, основанным на интерпретации данных опытных откачек и б) путем количественного анализа данных о литологическом составе пород, полученных при бурении скважин.

По данным обоих методов показано, что по расчитанному значению водопроводимости (от 229 до 3825м2/сут.) и водоотдачи (от 9.8 до 24.4%)

основной водоносный горизонт характеризуется благоприятными условиями для эффективного использования подземных вод в народном хозяйстве.

4. По данным режимных наблюдений установлена взаимосвязь поверхностных и подземных вод и выявлено, что восполнение ресурсов подземных вод происходит главным образом благодаря инфильтрации атмосферных осадков через зону аэрации, особенно, в период муссона.

5. Выполнена оценка естественных запасов и динамических ресурсов подземных вод. Суммарный объем естественных запасов составляет 26847 млн. м3. Средняя величина динамических ресурсов составляет около 110 млн. м3/год.

6. Отбор подземных вод для ирригации и хозяйственно-питьевых целей за период с 1984г. по 1994г. увеличился в три раза. В 1993-94гт. он составил 1050 млн. м\ что в 9.5 раз превышает динамические ресурсы подземных вод. При этом амплитуда колебания зеркала грунтовых вод остается в пределах средне-многолетних значений.

7. Выполнен расчет оросительной нормы в пределах орошаемых земель в 1995-96гг. и общего объема воды для орощения в соответствии с оросительными нормами. Он равен ШЗмлн. м3, что в 10 раз превышает динамические ресурсы подземных вод.

8. Существующий отбор подземных вод, превышающий динамические ресурсы, в основном обеспечивается есгесвенными запасами. Годовое снижение уровня подземных вод за счет их отбора компенсируется инфильтрацией атмосферных осадков.

9. Данные многолетних наблюдений свидетельствуют о примерном равенстве в приходной и расходной частех баланса подземных вод. Даль-нейщее увеличение водоотбора повлечёт не компенсируемое инфильтраци-онным питанием уменьшение естественных запасов. Одним из путей ликвидации или уменьшения водного дефицита в будущем яатяется искусственное восполнение запасов подземных вод (ИВЗПВ).

Задачами дальнейших исследований должны являться:

1. Углубленное изучение инфильтрационного питания подземных вод.

2. Оценка влияния водохозяйственных мероприятий (гидротехническое строительство, мелиорация земель и др.) на формирование эксплуатационных ресурсов с учетом принципов охраны окружающей среды.

3. Организация режимной сети для наблюдений за изменением гидрогеологических условий, количеством и качеством подземных вод в процесе их эксплуатации.

4. Совершенствовение методики разведки подземных вод на конкретных объектах, включая использование материалов аэрокосмической съемки (МАКС) для изучения условий формирования водных ресурсов.

5. Проведение исследований по проблиме искусственного восполнение запасов подземных вод.

Проведенные автором исследования и примененные методики могут быть использованы в аналогичных областях Народной Республики Бангладеш.

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Hydrogeology of Tanore and Nachole thanas of the Barind Project area, Bangladesh, Journal of Applied Hydrology, vol. VI, no.l, p.39-48, 1993.

2. Hydrogeological study of High Barind(Naogaon-Chapai-Nawabgonj) as applied to its groundwater potentiality, 3rd Pakistan Geological Congress, Lahore(Pakistan), 28-29 Nov., 1993.

3. Speccfic yield evaluation: Barind area, Bangladesh. Journal of the Geological Society of India, vol.44, p.283-290,1994.

4. Seasonal effect on regional groundwater flow: Barind area, Bangladesh, Proceeding of the First International Conferrence on Water Resources Engineering, San Antonio, Texas, American Society of Civil Enginecrs(ASCE), August 14-18,1995.

5. Flow of groundwater in the Barind area, Bangladesh: Implication of structural framework, Journal of the Geological Society of Lndia(acccptcd), 1997.

Ш 3. 347-